JP2014071242A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源およびレンズを保持するホルダが変形すると、光源およびレンズの位置関係がずれてしまう。
【解決手段】 感光体を露光する光走査装置は、光を照射する光源と、光源からの光を偏向走査して、感光体に導く偏向器と、光源からの光を偏向器に導くレンズと、光源およびレンズを保持するホルダとを有する。ホルダは、光源を保持する第１壁部と、レンズを保持する第２壁部と、第１壁部および第２壁部と一体的に形成され、光源および前記レンズの間に位置する光路を挟む一対の第３壁部とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明の実施形態は、光走査装置と、光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

光走査装置では、光源からの光がレンズを通過した後に、ポリゴンミラーに到達する。光源やレンズは、ホルダによって保持されており、光源の発光中心と、レンズの光軸とが略一致するように、光源およびレンズが配置される。

ホルダが外力などを受けて変形すると、光源およびレンズの位置関係がずれてしまうおそれがある。光源およびレンズの位置関係がずれてしまうと、光源からの光をポリゴンミラーに導く光学系において、所望の光学特性が得られにくくなる。

実施形態は、感光体を露光する光走査装置である。光走査装置は、光を照射する光源と、光源からの光を偏向走査して、感光体に導く偏向器と、光源からの光を偏向器に導くレンズと、光源およびレンズを保持するホルダとを有する。ホルダは、光源を保持する第１壁部と、レンズを保持する第２壁部と、第１壁部および第２壁部と一体的に形成され、光源および前記レンズの間に位置する光路を挟む一対の第３壁部とを備える。

画像形成装置の縦断面図である。 光走査装置の斜視図である。 光走査装置の上面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 光走査装置の側面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 光走査装置の一部の斜視図である。

図１は、本実施形態における画像形成装置（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）の縦断面図である。画像形成装置１は、画像読取部１０および画像形成部２０を備える。画像読取部１０は、シート原稿およびブック原稿の画像をスキャンして読み取る。画像形成部２０は、画像読取部１０にて原稿から読み取られた画像や、外部機器から画像形成装置１に送信された画像データ等に基づいて、シートに現像剤像を形成する。

画像読取部１０は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ、Automatic Document Feeder）１１を備える。画像読取部１０は、自動原稿搬送装置１１によって搬送される原稿や、原稿台に載置される原稿の画像を読み取る。画像形成部２０は、給紙トレイ２１、現像器２２、光走査装置３０、定着器２３および排紙トレイ２４を備える。

画像形成部２０の動作について説明する。

給紙トレイ２１に収納されたシートは、ピックアップローラや搬送ローラによって、現像器２２に搬送される。現像器２２は、給紙トレイ２１から搬送されたシートに対して、現像剤像を形成する。具体的には、まず、現像器２２に含まれる感光体が、光走査装置３０からの光ビームによって露光されることにより、感光体の感光面上に静電潜像が形成される。

次に、感光体に現像剤を供給することにより、静電潜像が顕像化される。感光体の感光面には現像剤像が形成され、感光面上の現像剤像は、給紙トレイ２１から搬送されたシートに転写される。現像剤像が転写されたシートは、定着器２３に搬送される。定着器２３は、シートを加熱することにより、現像剤像をシートに定着する。定着器２３を通過したシートは、排紙トレイ２４に搬送される。定着器２３から搬送されるシートは、排紙トレイ２４に積載される。

図１に示す画像形成装置１の構造は、一例であり、シートに現像剤像を形成することができる装置であれば、いかなる構造であってもよい。

次に、光走査装置３０の構造について説明する。図２は、光走査装置３０の斜視図である。図３は、光走査装置３０を上方（図２に示す矢印Ｄ１の方向）から見た図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、図２に示す矢印Ｄ２の方向から光走査装置３０を見た図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図７は、光走査装置３０の一部の構造を示す図である。

光学系３１は、光源３２から射出した光ビームＬ１に対して所定の特性を与える。光源３２は、光走査装置３０のハウジング３６に固定されている。具体的には、光源３２は、ハウジング３６の一部である第１壁部３６ａに圧入されている。

光源３２をハウジング３６に固定するとき、例えば、ヒートシンクを介して、光源３２をハウジング３６に固定することができる。光源３２は、発光によって発熱するが、ヒートシンクを用いることにより、光源３２からの熱を外部に放出させて、光源３２の温度上昇を抑制することができる。

ハウジング３６は、例えば、樹脂で形成することができる。光源３２としては、例えば、レーザダイオードを用いることができる。光源３２は、基板３２ａに取り付けられており、基板３２ａは、光源３２を駆動するために用いられる。

光源３２から射出した光ビームＬ１は、光学系３１を通過して、ポリゴンミラー３３に到達する。光学系３１は、コリメータレンズ３１１、絞り板３１２およびシリンドリカルレンズ３１３を備える。光源３２から射出した光ビームＬ１は、コリメータレンズ３１１に入射する。光源３２から射出した光ビームＬ１は発散しやすいため、コリメータレンズ３１１は、光源３２からの発散光を平行光に変換する。

図７などに示すように、第２壁部３６ｂは、コリメータレンズ３１１を保持する。第２壁部３６ｂは、コリメータレンズ３１１の光軸と直交する面内に配置されており、ハウジング３６と一体的に形成されている。

第２壁部３６ｂ１の上端は、コリメータレンズ３１１の外縁に沿った形状に形成されており、曲率を有する。第２壁部３６ｂは、コリメータレンズ３１１の中心が光学系３１の光軸（設計値）上に位置するように、コリメータレンズ３１１を保持する。

コリメータレンズ３１１は、第２壁部３６ｂに対して、例えば、接着剤を用いて固定することができる。コリメータレンズ３１１は、第２壁部３６ｂに固定されていればよく、コリメータレンズ３１１を第２壁部３６ｂに固定する手段は、適宜選択することができる。例えば、第２壁部３６ｂにおいて、コリメータレンズ３１１を挟んで保持する爪を設けることができる。また、第２壁部３６ｂは、コリメータレンズ３１１の外縁の一部を保持しているが、コリメータレンズ３１１の外縁の全体を保持することもできる。

コリメータレンズ３１１を通過した光ビームＬ１は、絞り板３１２を通過する。絞り板３１２は、プレートを型抜きすることによって形成することができる。図７などに示すように、絞り板３１２は、開口部３１２ａを有しており、コリメータレンズ３１１からの光ビームＬ１は、開口部３１２ａを通過する。

絞りホルダ３６ｅは、開口部３１２ａの中心が光軸上に位置するように、絞り板３１２を保持する。絞り板３１２は、コリメータレンズ３１１からの光ビームＬ１のうち、開口部３１２ａに向かわない光成分を遮蔽する。

絞り板３１２の開口部３１２ａを通過した光ビームＬ１は、シリンドリカルレンズ３１３に入射する。シリンドリカルレンズ３１３は、絞り板３１２からの光ビームＬ１を副走査方向（図４の上下方向）において収束させる。

レンズホルダ３６ｆは、シリンドリカルレンズ３１３の中心が光学系３１の光軸（設計値）上に位置するように、シリンドリカルレンズ３１３を保持する。本実施形態では、レンズホルダ３６ｆがハウジング３６と一体的に形成されているが、レンズホルダ３６ｆは、ハウジング３６と別々の部材で構成されていてもよい。

光学系３１（シリンドリカルレンズ３１３）を通過した光ビームＬ１は、ポリゴンミラー３３に到達する。ポリゴンミラー３３は、ハウジング３６に固定されており、回転する。ポリゴンミラー３３は、光学系３１からの光ビームＬ１を走査レンズ３４に向けて反射する。ポリゴンミラー３３が回転することにより、ポリゴンミラー３３は、光学系３１からの光ビームＬ１を主走査方向に偏向する。

Ｌ１は、光源３２からポリゴンミラー３３に到達するまでの光ビーム、言い換えれば、偏向前の光ビームを示す。Ｌ２は、ポリゴンミラー３３によって反射した後の光ビーム、言い換えれば、偏向後の光ビームを示す。走査レンズ３４ａは、主走査方向に延びており、ポリゴンミラー３３からの反射光を副走査方向（主走査方向と直交する方向）に収束する。

ミラー３４ｂは、走査レンズ３４を通過した光ビームＬ２を反射する。ミラー３４ｂによって反射した光ビームＬ２は、防塵ガラス３５を透過して、現像器２２の感光体に向かう。防塵ガラス３５は、ハウジング３６に固定されている。防塵ガラス３５は、光走査装置３０の内部に埃などの異物が侵入することを防止する。

第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂの間には、一対の第３壁部３６ｃが設けられている。一対の第３壁部３６ｃは、光源３２およびコリメータレンズ３１１の間の光路から外れた位置に設けられており、ハウジング３６と一体的に形成されている。第３壁部３６ｃを光路から外れた位置に設けることにより、光源３２からコリメータレンズ３１１に向かう光ビームＬ１が、第３壁部３６ｃによって遮られてしまうことを防止できる。

第３壁部３６ｃは、第１壁部３６ａから第２壁部３６ｂに向かって延びている。第３壁部３６ｃは、光源３２から射出する光の光軸方向に沿って配置することもできるし、光軸方向に対して傾斜して配置することもできる。

第３壁部３６ｃの一端は、第１壁部３６ａと一体的に形成されており、第３壁部３６ｃの他端は、第２壁部３６ｂと一体的に形成されている。第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂは、一対の第３壁部３６ｃを介して、接続されている。第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂが、第３壁部３６ｃを介して接続されることにより、第１壁部３６ａや第２壁部３６ｂの変形を抑制することができる。

第３壁部３６ｃが位置する平面は、第１壁部３６ａが位置する平面と直交しているため、第３壁部３６ｃによって、第１壁部３６ａの変形を抑制することができる。例えば、第３壁部３６ｃは、第１壁部３６ａの倒れを抑制することができる。

また、第３壁部３６ｃが位置する平面は、第２壁部３６ｂが位置する平面と直交しているため、第３壁部３６ｃによって、第２壁部３６ｂの変形を抑制することができる。例えば、第３壁部３６ｃは、第２壁部３６ｂの倒れを抑制することができる。

上述したように、第１壁部３６ａ、第２壁部３６ｂおよび第３壁部３６ｃを一体的に形成することにより、第１壁部３６ａ、第２壁部３６ｂおよび第３壁部３６ｃを含む部分の剛性を向上させることができる。

第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂの変形を抑制すれば、第１壁部３６ａによって保持される光源３２と、第２壁部３６ｂによって保持されるコリメータレンズ３１１との位置関係がずれてしまうことを抑制できる。

例えば、第１壁部３６ａが倒れてしまうと、光源３２から光を射出する方向が変化してしまい、光源３２から射出した光が、コリメータレンズ３１１の中心からずれてしまう。また、第２壁部３６ｂが倒れてしまうと、コリメータレンズ３１１の向きが変化してしまい、光源３２から射出した光が、コリメータレンズ３１１の中心からずれてしまう。

本実施形態では、例えば、第１壁部３６ａや第２壁部３６ｂの倒れを抑制できるため、光源３２の発光中心と、コリメータレンズ３１１の光軸とを一致させやすくなり、光学系３１が所望の光学特性を得やすくなる。

本実施形態では、光学系３１の光軸に対して、互いに等しい距離だけ離れた位置に、一対の第３壁部３６ｃを設けている。ただし、第３壁部３６ｃは、第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂと一体的に形成されていればよく、一対の第３壁部３６ｃは、光学系３１の光軸から等しい距離に配置されていなくてもよい。

一対の第３壁部３６ｃの間には、第４壁部３６ｄが設けられている。第４壁部３６ｄは、第１壁部３６ａから第２壁部３６ｂに向かって延びており、第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂと一体的に形成されている。また、第４壁部３６ｄは、ハウジング３６と一体的に形成されている。

第４壁部３６ｄは、光源３２およびコリメータレンズ３１１の間の光路から外れた位置に配置されている。第４壁部３６ｄを光路から外れた位置に配置することにより、光源３２からコリメータレンズ３１１に向かう光が、第４壁部３６ｄによって遮られてしまうことを防止できる。

第４壁部３６ｄを設けることにより、第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂの変形を抑制しやすくなる。すなわち、本実施形態では、第３壁部３６ｃおよび第４壁部３６ｄによって、第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂの変形を抑制している。ただし、第４壁部３６ｄは、省略することもできる。すなわち、少なくとも一対の第３壁部３６ｃを用いることにより、第１壁部３６ａおよび第２壁部３６ｂの変形を抑制すればよい。

本実施形態では、壁部３６ａ〜３６ｄがハウジング３６と一体的に形成されているが、ハウジング３６と一体的に形成されていなくてもよい。具体的には、壁部３６ａ〜３６ｄを備えた部材（いわゆるホルダ）を用意しておき、この部材をハウジング３６に固定することもできる。少なくとも壁部３６ａ〜３６ｃを備えた部材（いわゆるホルダ）を用いて、光源３２およびコリメータレンズ３１１を保持できればよい。

本実施形態では、コリメータレンズ３１１を第２壁部３６ｂに直接、固定している。ただし、コリメータレンズ３１１を鏡筒に収容し、コリメータレンズ３１１が収容された鏡筒を、第２壁部３６ｂに固定することもできる。

１：画像形成装置、１０：画像読取部、１１：自動原稿搬送装置、２０：画像形成部、
２１：給紙トレイ、２２：現像器、２３：定着器、２４：排紙トレイ、
３０：光走査装置、３１：光学系、３２：光源、３２ａ：基板、３３：ポリゴンミラー、
３４ａ：走査レンズ、３４ｂ：ミラー、３５：防塵ガラス、３６：ハウジング、
３１１：コリメータレンズ、３１２：絞り板、３１２ａ：開口部、
３１３：シリンドリカルレンズ、３６ａ：壁部、３６ｂ：第１レンズホルダ、
３６ｂ１：第１壁部、３６ｂ２：第２壁部、３６ｃ：第３壁部、
３６ｅ：絞りホルダ、３６ｆ：レンズホルダ

特開平１１−５８８２９号公報

Claims (5)

1. 感光体を露光する光走査装置であって、
   光を照射する光源と、
   前記光源からの光を偏向走査して、前記感光体に導く偏向器と、
   前記光源からの光を前記偏向器に導くレンズと、
   前記光源を保持する第１壁部と、前記レンズを保持する第２壁部と、前記第１壁部および前記第２壁部と一体的に形成され、前記光源および前記レンズの間に位置する光路を挟む一対の第３壁部とを備えたホルダと、
   を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記光走査装置の外装を構成し、前記第１壁部を含むハウジングを有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記ホルダは、前記光路から外れた位置に配置され、前記第１壁部および前記第２壁部と一体的に形成された第４壁部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記レンズは、前記光源から射出した光を略平行光に変換することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光走査装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の光走査装置と、
   前記光走査装置からの光を受けて静電潜像を形成し、静電潜像に対応した現像剤像をシートに転写する現像器と、
   現像剤が転写されたシートを加熱して、現像剤をシートに定着する定着器と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
   

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